水斗非定常自由水膜流三维贴体数值模拟

本研究采用水斗三维非正交贴体坐标系进行了非定常自由水膜流动的数值解析。对不规则水斗内表面采用三维非正交贴体坐标系下离散点进行拟合,推导了曲面离散点的法向矢量和曲面微元面高斯曲率、平均曲率等几何特征量的计算公式,进而导出流体粒子在运动方向上曲率计算式。在水斗三维贴体坐标系中,还推导了流体粒子在水斗曲面上的运动控制方程。最后对某水轮机水斗内表面非定常自由水膜流进行了数值模拟,得到其非定常水膜流态分布。

自由射流缩流机理研究

与喷到水中的水喷流(潜喷流 submerged jet)不同,喷到大气中水的喷流(自由喷流 free jet)从喷嘴喷出后会发生缩流,然后再渐渐扩散,但这种缩流的流动机理迄今都没有被非常清楚的描述。本文对喷管喷出的射流进行了详细的非定常粘性流动解析,究明了产生缩流时准自由射流区域内压能转化为动能的机理,并用数值计算方法对自由射流的缩流直径进行了预测。

矩形翼纵向涡板翅式换热器强化换热的实验研究

在较低壁温 (80～ 12 0℃ )条件下 ,雷诺数Re在 80 0～ 80 0 0范围内 ,研究矩形翼纵向涡发生器对气 -气板翅式换热器的强化换热效果。应用红外热像仪对强化表面的温度场进行了测量 。

广东地区电站燃气轮机进气冷却潜力的初步分析

分析了燃气轮机进气蒸发式冷却的热力学特点,由此导出燃气轮机进气冷却潜力的概念。结合广东典型地区气象特点,初步分析了广东地区电站燃气轮机进气实施蒸发冷却的潜力。

基于微分几何水斗内移动网格的时空非定常流动

为了把时空非定常流动设计理念用于冲击式水轮机,旋转水斗自由曲面上复杂时空非定常水膜的数值可视化必不可少.文中采用局部非正交边界贴体网格(BFG)对水斗内表面进行描述,利用微分几何精确计算了网格处的自然基本矢量及其偏微分,得到了水斗表面的局部曲率、沿曲面最短距离以及微小曲面面积;成功地将流体的水膜移动网格点投影到了水斗内表面上.用建立的投影理论实现了从旋转水斗缺口及分水刃进入的非定常水膜移动网格的数值可视化,与模型试验照片的比较表明,该数值方法是有效的.

奥里油加工技术及其储运稳定性分析

随着我国对盛产于北美委内瑞拉奥里油(Orimulsion)的大量进口以及广泛应用,奥里油储运的稳定性问题就显得越来越突出。介绍了制取奥里油原料的资源与分布及其在电厂中的应用情况,通过对奥里油制取工艺、奥里诺科(Orinoco)沥青及奥里油特性的分析,讨论了温度、剪切、压降、混油和雾化方式等对奥里油储运、特别是雾化燃烧过程中保持乳化稳定态的影响,归纳出储运常见事故发生的热力条件和事故形成的特点,并给出了相关预防措施,为建立安全稳定的奥里油储运系统提供了理论依据与工艺指导。

奥里油漂移扩散特性的实验及数值模拟研究

奥里油是我国目前大量进口的一种新型燃油,由大型油轮从委内瑞拉海运至中国湛江港口。文章以其在运输过程中可能发生的溢油事故为研究对象,对奥里油在水体中的漂移扩散过程进行了数值模拟以及相关实验。考虑到溢油扩散主要是受油品本身的性质(油类、油量、密度、黏度等)以及水流、风速的影响,文章尝试采用计算流体力学FLUENT软件中的VOF模型进行扩散模拟,以水槽溢油实验为模型建立基础,对三维无风速情况下进行气-油-水三相模拟,根据模拟得到的溢油扩散相图与实验所观察的溢油扩散轨迹比较可得出:FLUENT软件中的VOF模型能很好的模拟奥里油溢油扩散运动的情况,其结果与实验观察结果非常吻合。

海上溢油扩散的数值模拟

海上大量溢油会严重危害海洋环境资源和地区经济发展,因此研究海上溢油扩散的分布规律具有重大意义。利用CFD商业软件PHOENICS3.6.1对奥里油在恒定流情况下在海面和海下的稳态扩散进行数值模拟,通过对扩散的浓度场分布规律的分析,并与经验数据相对比,表明奥里油在海下的扩散与其它类型的油的扩散有所不同,在扩散的初期油的浓度与水深呈正比例关系衰减,在后期浓度则随水深呈指数型衰减。

基于分形盒维数的汽轮机转子振动故障诊断的实验研究

汽轮机转子是汽轮机故障预测及诊断问题的一个重要方面。利用振动信号或状态量对设备进行诊断,是设备故障诊断中最有效、最常用的方法。本文在Bently实验台上进行了实验,模拟电站汽轮机转子的不对中、不平衡、碰摩和轴承松动4种故障的振动过程。根据汽轮机故障的分形特征,采用分形盒维数方法进行了不同故障试验数据的分形盒维数研究计算。结果表明:碰摩状况下的轴心轨迹最为混乱且呈现雪花状,其对应的分形盒维数也最大;不平衡时的轴心轨迹较为平滑,其对应的分形盒维数最小;不对中故障及松动故障的分形盒维数居中。因此,分形盒维数在进行汽轮机转子故障类型诊断时有更好的区分度。

400号奥里油特性及其储运稳定性分析

维持乳化体系的稳定性,是奥里油成功应用的关键技术。介绍了Orinoco沥青的资源、特性及其乳化成奥里油后的性质和特点,根据400号奥里油的物理特性,分析了温度、剪切速率与压降、混油及细小固体物、雾化方式等对其储运、特别是雾化燃烧过程中保持乳化稳定态的影响,归纳出储运常见事故发生的热力条件和事故形成的特点,并指出了在储运中须注意的几个技术问题。

奥里油电厂燃烧产物及其环境影响预测分析

介绍了奥里油特性及其在火力发电厂燃用所引起的排放情况和其它环境问题,分析了相应的烟气净化、细微颗粒物、痕量元素处理方法。结果表明:气体排放取决于具体设计和操作参数,与其它矿物燃料燃烧的气体排放相似。主要区别体现在:高硫含量和钒元素存在而引起的SO3排放问题, 较大的烟气排放体积速率会影响ESP工作性能,较低的飞灰密度可能引起潜在的污染处理问题。另外,储运过程中因奥里油泄漏而对海洋生物的影响不会比6号燃料油严重。

奥里油海上溢油扩散的数值模拟及信息熵预测

利用CFD商业软件PHOENICS3.6.1对奥里油在恒定流情况下在海面和海下的稳态扩散进行数值模拟,通过对扩散的浓度场分布规律的分析,并与经验数据对比,表明奥里油在海下的扩散与其它类型油的扩散有所不同,在扩散的初期油的浓度与水深呈正比例关系衰减,在后期浓度则随水深呈指数型衰减。并应用信息熵理论对污染带的浓度分布进行预测,结果和数值模拟的结果吻合良好,表明用信息熵预测奥里油海上溢油扩散的浓度分布是可行的。

黄埔发电厂除盐系统的技术改造分析

黄埔发电厂原有化学水处理水平较低,加之近年来水体污染严重,致使除盐离子交换设备运行一直处于被动紧张状态。为达到目前电厂锅炉用水水质和流量的要求,决定对原有水处理系统进行改造。文章介绍了黄埔发电厂采用超滤和反渗透的处理工艺对原除盐系统进行技术改造的情况,其中包括改造方案的确定和系统工艺设计中的技术关键。该改造方案与工艺的研究与实施解决了电厂制水、供水紧张的现象。并为解决电厂水质差的问题开辟了一条合理途径,具有显著的经济效益和环境效益,可为类似系统的改造提供参考。

奥里油燃烧过程中NO_x的形成机理及控制技术

随着我国对盛产于北美委内瑞拉奥里油(Orimulsion)的大量进口及其广泛应用,奥里油燃烧过程中NOx的排放问题就显得越来越突出。为此,通过对奥里油特性及其在电厂中应用情况的介绍,分析了奥里油燃烧过程中NOx的形成机理和影响因素,并对燃烧粉煤、重油或奥里油时的NOx排放量进行了比较。同时对国外奥里油电站采取的NOx控制技术和经验作了介绍,为我国开展相关研究提供了借鉴。

小波包分析在汽轮机转子振动故障诊断中的应用

针对汽轮发电机组振动的频谱特点,提出了基于小波包变换的汽轮机转子振动故障诊断方法,它较一般的小波变换更能反映振动信号所包含的频谱成分及能量。根据Bently实验台所采集的4种典型汽轮机转子振动故障信号,运用小波包分析方法对其进行能量分析并提取故障特征。实验分析表明,基于小波包分析与信号能量分解的故障特征提取方法,可以获得汽轮机转子振动的故障状况;根据不同故障发生时的频谱特征,识别出不同的故障,从而进行汽轮机转子振动故障诊断。该方法比基于Fourier变换的故障特征提取方法更有效,适合于机械故障诊断。

影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析

燃气轮机及其联合循环的出力和热耗受环境和运行参数等众多因素的影响。采用热力学模拟的方法,分析了影响燃气轮机及其联合循环特性的因素,包括:环境温度、大气压力、空气湿度、海拔高度、进排气压力损失、燃料类型、蒸汽循环形式、循环冷却介质等,并给出了各因素与出力和热耗间的量化关系,得出了在选择联合循环的系统组成时,为获得高效率所需考虑的因素以及影响大小的排列次序。

预测控制技术在电厂热工过程中的应用分析

预测控制是一种适用于大滞后热工对象的控制方法,在电厂热工过程控制中有很大的应用潜力。该文介绍了预测控制提出的背景、基本原理和特点,对近年来预测控制算法、与其他控制相结合的算法以及预测控制性能的主要研究成果进行了总结与评述,并对预测控制器在电厂主要热工过程控制系统中的应用研究情况进行了回顾。理论研究结果和实际应用情况表明:预测控制在电厂热工过程控制中能取得较好的控制品质,其应用是有效、可行的。

以天然气为燃料的热电冷联产系统应用模式分析

文章分析了热电冷三联产是合理利用天然气的理想方式,阐述了几种天然气热电冷联产系统的运行方式与特点,包括基于燃气机、燃气轮机、联合循环和燃料电池的热电冷三联产系统。根据国内外天然气热电冷联产系统的研究与应用现状,指出今后相当长时间内该系统在我国经济发达地区具有很好的应用前景,并对未来的主要研究方向作了一些有益的探讨。

奥里油电厂烟羽传输与扩散的数值模拟研究

奥里油燃烧后的排放物温度以及SO2浓度比较大。为了对电厂周围环境质量进行分析,采用CFD软件进行模拟。模拟了奥里油电厂高架连续点源的烟羽传输与扩散。根据湛江市的历史平均气象数据,采用phoenics3.6.1软件分析了不同大气风速和湍流度下奥里油电厂烟羽传输与扩散的特殊规律,给出了描述大气污染的两个重要参数,最大落地浓度和烟羽中心线抬升高度的下风向沿程变化情况。数值计算结果与烟气扩散理论和经验数据是相符合。

钢质内螺旋外棘齿管传热与流阻特性研究及其应用

针对火电厂换热器无铜化的需求,研制并加工出一种钢材质一体化新型双侧强化传热管——内螺旋外棘齿管,介绍了该管的几何结构和强化传热机理。利用通用单管传热与流阻特性试验装置,对5根不同结构参数的内螺旋外棘齿管进行了换热特性和流体动力学特性试验研究。研究发现,所有内螺旋外棘齿管管内对流换热系数比光管提高了56%-189%,同时沿程阻力系数增加37%-330%。依据实验结果,将内螺旋外棘齿管应用到了某电厂的油冷却器,经过现场运行测试,总传热系数比用光滑铜管提高21%-45%。所做试验结果均表明:钢质内螺旋外棘齿管为有效解决我国电厂换热器无铜化课题提供了一种新的选择。